Образцы с обратной стороны Луны от Chang'e-6 раскрывают её секреты

Автор: CC0 Public Domain

Видимая и обратная стороны Луны демонстрируют поразительную асимметрию — от топографии и толщины коры до вулканической активности. Однако происхождение этих различий долгое время оставалось загадкой для учёных.

Китайская миссия Chang'e-6, запущенная 3 мая 2024 года, изменила ситуацию, доставив на Землю 1935,3 грамма материала с обратной стороны Луны из бассейна Южный полюс — Эйткен (SPA). Это крупнейший, самый глубокий и древний известный ударный кратер на Луне диаметром 2500 километров. Образцы прибыли на Землю 25 июня 2024 года.

Предыдущие исследования показали, что бассейн SPA образовался в результате гигантского столкновения около 4,25 миллиарда лет назад, высвободившего энергию, превышающую энергию триллиона атомных бомб. Однако влияние этого удара на геологию и тепловую эволюцию Луны оставалось одной из самых больших нерешённых загадок планетологии.

За последний год исследовательские группы под руководством институтов Китайской академии наук (CAS), включая Институт геологии и геофизики (IGG) и Национальные астрономические обсерватории (NAOC), а также Нанкинского университета и других организаций, сделали четыре ключевых открытия на основе образцов SPA. Их результаты были опубликованы в четырёх статьях на обложке журнала Nature.

По словам профессора У Фуюаня, члена Китайской академии наук и исследователя IGG, глубокие геологические последствия удара, сформировавшего бассейн SPA, впервые раскрыты в этих четырёх статьях Nature.

Основные открытия включают:

• Продолжительная вулканическая активность: Анализ выявил две различные вулканические фазы на обратной стороне Луны — 4,2 миллиарда и 2,8 миллиарда лет назад. Это указывает на то, что вулканическая активность сохранялась как минимум 1,4 миллиарда лет, что значительно дольше, чем считалось ранее.
• Колебания магнитного поля: Измерения палеомагнитной интенсивности в базальтовых обломках показали восстановление магнитного поля Луны 2,8 миллиарда лет назад. Это свидетельствует о том, что лунное динамо, генерирующее магнитные поля, работало эпизодически, а не затухало постепенно.
• Неравномерное распределение воды: Мантия обратной стороны Луны содержит значительно меньше воды, чем мантия видимой стороны. Это указывает на неравномерное распределение летучих элементов в недрах Луны, добавляя новый аспект к её асимметрии.
• Признаки истощения мантии: Геохимический анализ базальта указывает на «сверх-истощённый» мантийный источник, вероятно, вызванный либо изначально истощённой мантией, либо масштабным извлечением расплава в результате крупных ударов. Это подчёркивает роль значительных столкновений в формировании глубоких недр Луны.

Первые анализы образцов были опубликованы NAOC и его партнёрами, детализируя физические, минералогические и геохимические свойства материала.

Гуанчжоуский институт геохимии CAS подтвердил вулканическую активность на обратной стороне Луны возрастом 2,8 миллиарда лет, связав её с сильно истощённой мантией. В свою очередь, IGG датировал образование бассейна SPA 4,25 миллиарда лет назад, предоставив важную точку отсчёта для изучения ранних столкновений в Солнечной системе.

Эти открытия не только проливают свет на эволюцию обратной стороны Луны, но и подчёркивают трансформационное значение миссии Chang'e-6, открывая путь к более глубокому пониманию формирования и эволюции планет.

Дополнительная информация: Wei Yang, Ultra-depleted mantle source of basalts from the South Pole–Aitken basin, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09131-7. www.nature.com/articles/s41586-025-09131-7

Источник: Chinese Academy of Sciences